Isolamento térmico de pavimento

Volto de novo à questão do isolamento térmico de pavimento já este aspecto tem impacto directo numa solução de aquecimento eléctrico no pavimento.

Sendo a condução de energia no pavimento um fenómeno omnidireccional ou seja, conduz em todos os sentidos, importa sermos eficientes na redução das perdas de condução por baixo dos cabos de aquecimento.

Na imagem abaixo, analisando apenas o fluxo ascendente e descendente para facilitar a análise, poderemos observar a energia que se perde numa solução com 3,5cm de isolamento (ex: placas de poliestireno extrudido) e com 0,5cm de isolamento (ex: o,5 espuma polietileno com alumínio, bolha de ar com alumínio). Como poderemos observar a diferença entre uma solução e outra é cerca de 4 vezes superior. Esta energia que se perde será paga pelo cliente e no final nunca se traduzirá em conforto.

Importa ainda acrescentar, que exista quem, substitua o isolamento por betão celular alegando que o mesmo (betão celular) desempenha o mesmo papel (isolamento térmico de pavimento). Imaginem apenas quais serão as consequências desta escolha....sem comentários.

É de lamentar e criticável que alguns instaladores não tenham o menor bom senso sobre este aspecto e que não contribuam em nada para dignificar as soluções de aquecimento eléctrico no pavimento. Importa alertar o cliente para que realize uma boa gestão de obra de forma a disponibilizar uma cota disponível no pavimento para instalar pelo menos 3cm ou 4cm de isolamento. Não vão atrás das "telas termo-reflectoras" com folhas de alumínio ou outras para usarem para isolamento térmico de pavimento, não quando existe uma solução de aquecimento no pavimento. É mais práctico para o instalador ( é só esticar a manta), é mais práctico para o construtor ( pois até contorna a irregularidades do pavimento e ocupa pouco espaço) mas no final será uma péssima opção para o utilizador.

Custos de instalação VS Custos de exploração VS Vantagens

Este tópico será muito provavelmente o assunto que mais dúvidas e questões tem levantado sobre as soluções de aquecimento por piso radiante eléctrico.

É evidente que não existem soluções perfeitas e cada solução tem um cliente. Generalizar nunca será a melhor opção e o caso do piso radiante eléctrico não é excepção.

Uma solução de aquecimento por piso radiante rivaliza principalmente com as soluções a radiadores com caldeira a gás natural ou gasóleo.

Ao comparar directamente o custo directo da fonte de energia, por exemplo entre o gás natural e a electricidade, a electricidade fica cerca de 11% mais cara mensalmente do que uma solução com radiadores com caldeira a gás natural. No entanto a eficiência final é influenciada por muito mais factores do que apenas pelo custo da fonte de energia utilizada.

No caso do piso radiante (eléctrico ou a água) teremos:

• Uma maior eficiência na energia transferida para o espaço - superior a 15%.
• Um melhor controlo da temperatura pelo facto de existir um termóstato em cada compartimento.
• O conforto desejado com o recurso a temperatura mais baixas. Baixando 1,5ºC em 21ºC teremos uma poupança superior a 7%.
• Devido ao facto de termos sempre uma solução de isolamento térmico de pavimento associada contribuímos para menor desperdício de energia logo, numa maior poupança.

No final a mensagem que importa passar será a de que uma solução de aquecimento eléctrico no pavimento, desde que bem planeada e instalada, não terá custos de exploração superiores aos que o cliente teria com uma caldeira a gás natural ou gasóleo, com radiadores.

Nota: num post futuro fornecerei dados do último inverno relativamente aos custos de exploração para uma moradia com 190m2 na zona de Leiria.

Se aliarmos o facto anterior ao custo de instalação menor teremos uma solução que o cliente deverá analisar além dos outros factores que importa salientar:

• O conforto sem comparação proporcionado por uma solução de aquecimento no pavimento;
• A total ausência de elementos visíveis (excepto os termóstatos) que perturbem a decoração do espaço;
• A não existência de combustíveis ou gases e a não necessidade de manipular ou conviver com os mesmos;
• O ambiente mais saudável pela menor movimentação de partículas devido a uma menor velocidade do ar.
• Uma melhor distribuição da energia no compartimento que se deseja climatizar.
• O facto de uma solução de piso radiante ter associado isolamento térmico de pavimento contribui para um melhor desempenho térmico tanto no inverno como no verão.

Controlo de temperatura

No caso do piso radiante existem duas temperaturas que importa controlar: a temperatura ambiente e a temperatura de pavimento.

• No caso da temperatura ambiente o cenário ideal será o de ter duas temperaturas para o ambiente: uma quando se está a ocupar o espaço (ex:20ªC) e outra quando não se está no espaço (ex.17ºC). Associado ao controlo de temperatura, e às temperaturas escolhidas, será importante associar os horários em que pretendemos essas temperaturas. Desta forma poderemos facilmente criar um cenário tipo: ao acordar teremos 20ºC; ao sair teremos 17ºC; no regresso a casa novamente 20ºC; finalmente ao deitar 17ºC.
  Existem ainda termóstatos que antecipam o funcionamento do termóstato adptando-se às variações ma envolvente. Esta característica acaba por ser importante de forma a garantir o conforto desejado no horário desejado.

• Relativamente à temperatura de pavimento, esta importa monitorizar e limitar (aos 27/28ºC), de forma a evitar cenários de aquecimento brusco onde existam acabamento em madeira ou seus derivados. Acima dos 27/28ºC as madeiras poderão ter comportamento anómalos com consequências por vezes muito graves para o acabamento final.
  Além da limitação da temperatura de pavimento, principalmente quando existem pavimentos de madeira, é importante impôr este limite já que acima deste patamar também deixaremos de ter um local agradável para o utilizador.

Abordámos apenas os termóstatos programáveis mas existem modelos mais económicos não tendo no entanto as funções que descrevemos anteriormente.

No final, quando o cliente analisa o custo final da obra, a opção feita relativamente ao termóstato terá impacto directo no custo final da proposta e por vezes a decisão acaba no termóstato não programável. É importante que o cliente analise cuidadosamente este aspecto já que terá consequências na performance do sistema, no conforto dentro da habitação e inevitavelmente nos custos mensais de exploração.

Isolamento térmico de pavimento associado ao aquecimento por piso radiante

Ainda me recordo há 6 anos quando comecei nesta "guerra" toda a informação que tive de adquirir e filtrar. Cada empresa/instalador/importador tinha a sua própria versão dos factos e dos procedimentos que seriam os mais adequados. O mesmo se poderá dizer de mim, até porque sou eu mesmo que escrevo este texto.

Mas vamos avançar, e tentarei, ser o mais isento possível.

Uma das primeiras preocupações com os componentes a utilizar numa solução de piso radiante passa pela escolha da solução de isolamento térmico de pavimento e há 6 anos quando comecei começavam também a aparecer os isolamentos por reflexão. Não são mais do que materiais ( espuma polietileno, bolha ar, aglomerados, lâ rocha, etc) que possuem uma ou mais faces cobertas por uma película reflectora - normalmente alumínio. Conforme o nome diz "isolamento por reflexão" este tipo de solução utiliza a reflexão para diminuir as perdas/ganhos térmicos em determinado elemento da envolvente. No entanto para que este fenómeno exista é necessária a existência de um espaço de ar de forma que a reflexão tenha lugar, como por exemplo entre panos de alvenaria ou no conforto que sentimos proporcionado pela radiação proveniente da porta de um forno. A partir do momento que o espaço de ar deixa de existir e existe continuidade entre os materiais passa a existir condução e para evitar as perdas por condução - no nosso caso pelo pavimento - só recorrendo a adequadas soluções de isolamento térmico de pavimento.

Quando este tipo de solução, isolamento por reflexão, é instalado associado a um piso radiante e, quando a sua finalidade seria a de reduzir as pernas por condução, estaremos logo à priori a fazer uma má escolha já que existem soluções mais económicas e com desempenhos significativamente superiores. Com mais espessura também como era inevitável já que que o isolamento por reflexão existe normalmente em espessuras que não ultrapassam os 5/10 mm.

Isolar um pavimento onde se pretende instalar aquecimento por piso radiante eléctrico é um autêntico disparare isto quando no lugar dos 5/10 mm de isolamento se poderiam em 90% dos casos aplicar mais de 30mm de isolamento térmico de pavimento.

É evidente que tanto para o instalador (alguns) como para o construtor colocar por exemplo 3,5cm de isolamento térmico de pavimento e ainda por cima em placas, é uma maçada.

O pavimento tem que estar nivelado de forma a receber as placas de isolamento, existe a necessidade de ter atenção aos cruzamentos da tubagem (gestão obra); para o instslador é também mais fácil "esticar a manta" do que ter que colocar as placas de isolamento.

Consequência: as perdas pelo pavimento irão seguramente comprometer a performance do sistema além de o cliente acabar por catalogar o sistema como "gastador" e como uma má opção.

É importante que tanto importadores, instaladores e mesmo os próprios clientes tenham um pouco de preocupação com este aspecto - isolamento térmico -, já que acaba por ser uma das "pedras basilares" para oferecer ao cliente uma excelente solução de aquecimento central.

...o começo

Este espaço irá destinar-se essencialmente para "berrar" contra as barbaridades que se fazem nas instalações de aquecimento por piso radiante eléctrico.

Sendo uma solução que quando bem instalada proporciona níveis de conforto sem comparação além de ter consumos mensais que rivalizam com os obtidos com soluções de aquecimento com radiadores com caldeira a gás ou gasóleo contudo, quando mal dimensionada ou instalada, será um autêntico "barrete" essencialmente porque não permite alterações.

Tentarei partilhar alguns exemplos de cálculos realizados de forma a que melhor se entenda os conceitos associados ao aquecimento eléctrico no pavimento. Alguns dos fenómenos e constatações serão de igual forma válidos para o aquecimento por piso radiante a água mas como é obvio nos sistemas a água existe uma fonte de energia tipicamente diferente da energia eléctrica (ex: solar térmico, geotermia, bombas de calor, caldeiras, biomassa, etc)